求参数的取值范围

前言

求参数的取值范围,是高中数学中非常普遍的一类题目,现作以总结整理。、

集合

例1已知集合(A={xmid -2leq xleq 7}),集合(B={xmid m+1< x<2m-1 }),若(Bsubseteq A),则实数(m)的取值范围是什么?

分析:集合(A)为定集,集合(B)为动集,又因为出现了条件(Bsubseteq A),故需要针对集合(B)分类讨论如下:

1、当集合(B=varnothing)时,则有(m+1ge 2m-1),解得(mleq 2)

2、当集合(B eqvarnothing)时,必须满足三个条件,即(egin{cases}&m+1<2m-1\&-2leq m+1\&2m-1leq 7end{cases}),解得(2<mleq 4)

综上所述:实数(m)的取值范围是({mmid mleq 4})

逻辑用语

例2已知(“)命题(p:(x-m)^2>3(x-m))(”)(“)命题(q:x^2+3x-4<0)(”)成立的必要不充分条件,则实数(m)的取值范围为________. 

【解析】先化简命题(p),由((x-m)^2>3(x-m)),得到(x^2-(2m+3)x+m^2+3m>0)

(x^2-(2m+3)x+m(m+3)>0),即((x-m)[x-(m+3)]>0)

则有(p:x>m+3)(x<m;q:-4<x<1)

因为(p)(q)成立的必要不充分条件,则({xmid-4<x<1}subseteq {xmid x>m+3或x<m})

所以(m+3≤-4)(m≥1),即(m≤-7)(m≥1)

(m)的取值范围为((-infty,-7]cup[1,+infty))

例3【转化划归+分类讨论】设集合(A={xmid -2-a<x<a,a>0}),命题(p)(1in A),命题(q)(2in A),若(p)(q)为真命题,(p)(q)为假命题,则实数(a)的取值范围是【】

$A.{amid 0< a <1$或$a>2}$
$B.{amid 0< a <1$或$age 2}$
$C.{amid 1< a leq 2}$
$D.{amid 1leq aleq 2}$

法1:由(p)(q)为真命题,(p)(q)为假命题可知,转化为命题(p)(q)必然是一真一假;

(p)真且(q)假时,有(left{egin{array}{l}{-2-a<1<a}\{2ge a或 2leq -2-a}end{array} ight.),解得(1<aleq 2)

(p)假且(q)真时,有(left{egin{array}{l}{1ge a或 1leq -2-a}\{-2-a<2<a}end{array} ight.),解得(ain varnothing)

综上,(1<aleq 2);故选(C)

法2:利用运动观点求解,做出区间((-2-a,a)),然后让参数(a)(0)(3)逐渐增大,

(a=0)时,设给定区间为(A),则(A=(-2,0)),此时(1 otin A)(2 otin A),故不满足题意;

(a=1)时,则(A=(-3,1)),此时(1 otin A)(2 otin A),故不满足题意;

(a=1.5)时,则(A=(-3.5,1.5)),此时(1in A)(2 otin A),故满足题意;

(a=2)时,则(A=(-4,2)),此时(1in A)(2 otin A),故满足题意;

(a=3)时,则(A=(-5,3)),此时(1in A)(2in A),故不满足题意;

综上可知,参数(a)的取值只能是(1<aleq 2);选(C).

定义域值域

  • 已知定义域或值域,求参数的取值范围

例1【已知定义域或值域为(R)求参数的取值范围】已知函数(f(x)=ln(x^2+2ax-a))

①如果函数的定义域是(R),求参数(a)的取值范围;

预备:先想一想,这个函数的定义域应该怎么求解?

分析:由于函数的定义域是(R),说明对任意的(xin R),都能使得(g(x)=x^2+2ax-a>0)

转化为二次函数恒成立问题了,(此时至少可以考虑数形结合或者恒成立分离参数)

这里用数形结合,函数(g(x))开口向上,和(x)轴没有交点,则(Delta <0)

(Delta=(2a)^2-4 imes 1 imes(-a)<0),解得(ain (-1,0))

②如果函数的值域是(R),求参数(a)的取值范围;

分析:如右图所示,要使得函数(f(x))的值域是(R),说明内函数(g(x)=x^2+2ax-a)必须要能取遍所有的正数,结合下图,

如果有一部分正实数不能取到,那么函数(f(x))的值域就不会是(R),这样只能是函数(g(x))(Delta ge 0)

而不能是(Delta <0),注意现在题目要求是值域为(R),而不是定义域为(R)

因此必须满足条件(Delta=(2a)^2-4 imes 1 imes(-a)ge 0),解得(ain {amid aleq -1 ,age 0})

下图是参数(ain [-3,3])时的两个函数图像的动态变化情况;

下图是参数(ain (-1,0))时的两个函数图像的动态变化情况;

二次不等式

例1【2017铜川模拟】不等式(a^2+8b^2ge lambda b(a+b))对于任意的(a,bin R)恒成立,则实数(lambda)的取值范围为_____________。

法1:(将(b)(lambda)看做系数)将不等式转化为(a^2-lambda ba+8b^2-lambda b^2ge 0)对任意的(ain R)恒成立,

(Delta =b^2lambda^2-4(8b^2-lambda b^2)=b^2(lambda^2+4lambda-32)leq 0)

解得(-8leq lambda leq 4)

法2:变量集中策略,当(b=0)时,即(a^2ge 0)恒成立,(lambdain R)

(b eq 0)时,原不等式等价于((cfrac{a}{b})^2+8ge lambda (cfrac{a}{b})+lambda)

(cfrac{a}{b}=tin R),即(t^2-lambda t+8-lambdage 0)对任意的(tin R)恒成立,

(Delta =(lambda)^2-4(8-lambda)leq 0)

解得(-8leq lambda leq 4)

综上所述(两种情况取交集),实数(lambda)的取值范围为(-8leq lambda leq 4)

例2设函数(f(x)=mx^2-mx-x(m eq 0)),若对于(xin [1,3])(f(x)<-m+5)恒成立,求(m)的取值范围。

法1:利用二次函数求解,要使(f(x)<-m+5)恒成立,即(mx^2-mx+m-6<0)

(m(x-cfrac{1}{2})^2+cfrac{3}{4}x-6<0)(xin[1,3])上恒成立,

(g(x)=m(x-cfrac{1}{2})^2+cfrac{3}{4}x-6,xin [1,3])

(m>0)时,(g(x))([1,3])上是增函数,

所以(g(x)_{max}=g(3)=7m-6<0), 解得(m<cfrac{6}{7})

则有(0<m<cfrac{6}{7})

(m<0)时,(g(x))([1,3])上是减函数,

所以(g(x)_{max}=g(1)=m-6<0), 解得(m<6)

则有(m<0)

综上所述,(m)的取值范围是((-infty,0)cup(0,cfrac{6}{7}))

法2:分离参数法,因为(x^2-x+1>0),由(f(x)<-m+5)可得(m(x^2-x+1)-6<0)

故有(m<cfrac{6}{x^2-x+1})恒成立,

又因为函数(y=cfrac{6}{x^2-x+1}=cfrac{6}{(x-cfrac{1}{2})^2+cfrac{3}{4}})在区间([1,3])上的最小值为(cfrac{6}{7}),

故只需(m<cfrac{6}{7})即可,

又因为(m eq 0),所以(m)的取值范围是((-infty,0)cup(0,cfrac{6}{7}))

例4已知(ain[-1,1])时不等式(x^2+(a-4)x+4-2a>0)恒成立,则(x)的取值范围是多少?

分析:主辅元换位,把不等式的左端看成关于(a)的一次函数,

记为(f(a)=(x-2)a+x^2-4x+4),则由(f(a)>0)对于任意的(ain[-1,1])恒成立,

只需(egin{cases}f(-1)>0\f(1)>0end{cases})即可,

(egin{cases}x^2-5x+6>0\x^2-3x+2>0end{cases})

解得(x<1)(x>3),则(x)的取值范围是((-infty,1)cup(3,+infty)).

原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/10045664.html